• head_banner_01

BWT သည် dense spatial arrangement (DSBC) သီအိုရီကို အဆိုပြုခဲ့ပြီး ကီလိုဝပ်အဆင့် ပန့်ရင်းမြစ်ကို စမ်းသပ်ခြင်းဖြင့် DSBC ၏ မှန်ကန်မှုကို စစ်ဆေးအတည်ပြုခဲ့သည်။လက်ရှိတွင်၊ ပြွန်တစ်ခု၏ ပါဝါအား 15W-30W@BPP≈5-12mm*mrad သို့ တိုးမြှင့်ထားပြီး electro-optical ထိရောက်မှု> 60% ရှိပြီး မြင့်မားသော ပါဝါစုပ်စက်အား ဖိုက်ဘာအထွက်နှင့် တွဲလျက် မြင့်မားနေစေရန် ပံ့ပိုးပေးပါသည်။ အသံအတိုးအကျယ်ကို လျှော့ချနေစဉ် တောက်ပမှုအထွက်အား၊ ၎င်းသည် အလေးချိန်ကို လျှော့ချရန်နှင့် electro-optical ပြောင်းလဲခြင်း ထိရောက်မှုကို မြှင့်တင်ရန် ဖြစ်နိုင်သည်။

လက်ရှိ ချစ်ပ်ကို အသုံးပြု၍ BWT သည် 976nm၊ အရည်အသွေး ≈ 500g၊နှင့် 220μm NA0.22 ဖိုက်ဘာ ပေါင်းစပ်ထားသော ဖိုင်ဘာအချင်း 1000W တစ်ခုတည်း လှိုင်းအလျား 976nm (သို့မဟုတ် 915nm) အရည်အသွေး ≈ 400g ပန့်အရင်းအမြစ်။

အနာဂတ်တွင်၊ semiconductor ချစ်ပ်များ၏တောက်ပမှုနှင့် electro-optical ထိရောက်မှုတို့နှင့်အတူ၊ ပေါ့ပါးပြီး ပါဝါမြင့်သောပန့်ရင်းမြစ်များသည် သေးငယ်သည့်ပမာဏမြင့်မားသောဖိုက်ဘာလေဆာအလင်းရင်းမြစ်များထုတ်လုပ်ရာတွင် အစားထိုး၍မရသောအခန်းကဏ္ဍမှပါဝင်လာမည်ဖြစ်ပြီး ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုကို တက်ကြွစွာမြှင့်တင်ပေးမည်ဖြစ်သည်။ စက်မှုလုပ်ငန်းအသုံးချမှု။

နိဒါန်း
ဖိုက်ဘာလေဆာများသည် ၎င်းတို့၏ အလွန်ကောင်းမွန်သော အလင်းတန်းအရည်အသွေးနှင့် လိုက်လျောညီထွေရှိသော ပါဝါချဲ့ထွင်နိုင်စွမ်းများ (ဖိုင်ဘာပေါင်းစပ်မှုများ) ကြောင့် လျင်မြန်စွာ ကြီးထွားလာပါသည်။မကြာသေးမီနှစ်များအတွင်း၊ single-mode single-fiber fiber လေဆာများကို TMI (transverse mode instability) နှင့် SRS သက်ရောက်မှုများဖြင့် ကန့်သတ်ထားပြီး semiconductor direct pumping fiber laser oscillator များ၏ ပါဝါအား 5kW တွင် ကန့်သတ်ထားပါသည်။
[1]။လေဆာ အသံချဲ့စက်ကိုလည်း 10kW တွင် ရပ်ထားသည်။
[2]။core အချင်းကို သင့်လျော်စွာတိုးမြှင့်ခြင်းဖြင့် output power ကိုတိုးမြှင့်နိုင်သော်လည်း output beam အရည်အသွေးမှာလည်း -1 လျော့နည်းသွားပါသည်။မည်သို့ပင်ဆိုစေကာမူ၊ semiconductor pump အရင်းအမြစ်များ၏ တောက်ပမှုကို မြှင့်တင်ရန် လိုအပ်ချက်သည် အရေးတကြီး ဖြစ်နေဆဲဖြစ်သည်။
စက်မှုလုပ်ငန်းလုပ်ဆောင်ခြင်းဆိုင်ရာအသုံးချပရိုဂရမ်များတွင် အလင်းတန်းအရည်အသွေးအတွက် လိုအပ်ချက်များသည် single-mode မဟုတ်ပါ။ဖိုင်ဘာတစ်ခုတည်း၏ ပါဝါကို တိုးမြှင့်ရန်အတွက်၊ မှာယူမှုနည်းသော မုဒ်အနည်းငယ်ကို ခွင့်ပြုထားသည်။ယခုအချိန်အထိ 5kW ထက်ပိုသော 976nm စုပ်ထုတ်မှုအပေါ် အခြေခံ၍ အနည်းငယ်မုဒ် single-fiber နှင့် beam ပေါင်းစပ်ထားသော multi-mode လေဆာအလင်းရင်းမြစ်များကို batch applications (အဓိကအားဖြင့် သတ္တုပစ္စည်းများကို ဖြတ်တောက်ခြင်းနှင့် ဂဟေဆော်ခြင်း) ဖြင့် သက်ဆိုင်ရာ ပါဝါမြင့်ပန့်များထုတ်လုပ်ခြင်း၊ batch-scaled လည်းဖြစ်သည်။
ပိုသေး၊ ပေါ့ပါးပြီး ပိုတည်ငြိမ်တယ်။
ဆီမီးကွန်ဒတ်တာ ချစ်ပ် BPP နှင့် ပန့်ရင်းမြစ်၏ တောက်ပမှုကြား ဆက်နွယ်မှု
လွန်ခဲ့သောသုံးနှစ်က၊ 9xxnm ချစ်ပ်များ၏တောက်ပမှုသည် အများအားဖြင့် 3W/mm*mrad@12W-100μm strip width & 2W/mm*mrad@18W-200μm strip width အဆင့်တွင်ရှိခဲ့သည်။ထိုကဲ့သို့သော ချစ်ပ်များကို အခြေခံ၍ BWT သည် 600W နှင့် 1000W 200μm NA0.22 fiber-coupled output-1 ကို ရရှိသည်။
လက်ရှိတွင်၊ 9xxnm ချစ်ပ်များ၏တောက်ပမှုသည် 3.75W/mm*mrad@15W-100μm strip width & 3W/mm*mrad@30W-230μm strip width ကိုရရှိထားပြီး electro-optical ထိရောက်မှုကို အခြေခံအားဖြင့် 60% ခန့်တွင် ထိန်းသိမ်းထားသည်။
dense spatial arrangement [6] သီအိုရီအရ၊ ၎င်းကို ပျမ်းမျှ fiber coupling efficiency 78% အရ တွက်ချက်သည် (chip မှ fiber coupling output သို့ လေဆာထုတ်လွှတ်မှု- single-wavelength spatial beam combining နှင့် polarization beam ပေါင်းစပ်ခြင်း VBG မပါဘဲ)၊ Chip သည် အမြင့်ဆုံးပါဝါဖြင့် အလုပ်လုပ်သည်ဟု ယူဆရသည် (ချစ်ပ် BPP သည် မတူညီသော လျှပ်စီးကြောင်းတွင် ကွဲပြားသည်)၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် အောက်ပါအတိုင်း ဒေတာမြေပုံကို ပြုစုထားပါသည်။

မြင့်(၁)

* Chip Brightness VS မတူညီသော Core Diameter Fiber Coupling Output Power

အချို့သော fiber (core diameter နှင့် NA ကို fixed) သည် တိကျသော power coupling output ကိုရရှိသောအခါ၊ မတူညီသောတောက်ပမှုရှိသော ချစ်ပ်များအတွက်၊ ချစ်ပ်များ၏ အရေအတွက်သည် ကွဲပြားသည်၊ နှင့် pump source ၏ ထုထည်နှင့် အလေးချိန်တို့ဖြစ်သည်ကို အထက်ပါပုံမှ တွေ့ရှိနိုင်ပါသည်။ မတူကြပါ။ဖိုက်ဘာလေဆာ၏ စုပ်ယူမှုလိုအပ်ချက်များအတွက်၊ အထက်ဖော်ပြပါ ချစ်ပ်များဖြင့်ပြုလုပ်ထားသော ပန့်စ်ရင်းမြစ်ကို တောက်ပစွာရွေးချယ်ပါက တူညီသောပါဝါ၏ဖိုက်ဘာလေဆာ၏အလေးချိန်နှင့် ထုထည်သည် လုံးဝကွဲပြားပြီး ရေအအေးပေးစနစ်၏ဖွဲ့စည်းပုံမှာလည်း၊ တော်တော်လေးကွဲပြားတယ်။
မြင့်မားသောစွမ်းဆောင်ရည်၊ သေးငယ်သောအရွယ်အစားနှင့် ပေါ့ပါးသောအလေးချိန်တို့သည် အနာဂတ်လေဆာအလင်းရင်းမြစ်များ ( diode လေဆာများ၊ solid-state လေဆာများ သို့မဟုတ် ဖိုက်ဘာလေဆာများ) နှင့် ဆီမီးကွန်ဒတ်တာချစ်ပ်များ၏ တောက်ပမှု၊ ထိရောက်မှုနှင့် စွမ်းအားတို့သည် ၎င်းတွင် အဆုံးအဖြတ်ပေးသည့်အခန်းကဏ္ဍမှပါဝင်နေပါသည်။ .
ပေါ့ပါးသော၊ တောက်ပမှုမြင့်မားသော၊ ပါဝါမြင့်သော ပန့်ရင်းမြစ်
ဖိုက်ဘာပေါင်းစပ်ကိရိယာနှင့် လိုက်လျောညီထွေဖြစ်စေရန်အတွက် ကျွန်ုပ်တို့သည် ဘုံဖိုက်ဘာသတ်မှတ်ချက်များ- 135μm NA0.22 နှင့် 220μm NA0.22 ကို ရွေးချယ်ထားသည်။ပန့်ရင်းမြစ်နှစ်ခု၏ optical ဒီဇိုင်းသည် သိပ်သည်းသော spatial အစီအစဉ်နှင့် polarization beam ပေါင်းစပ်မှုကို လက်ခံသည်။
၎င်းတို့အနက် 420WLD သည် 3.75W/mm*mrad@15W ချစ်ပ်နှင့် 135μm NA0.22 ဖိုက်ဘာကို လက်ခံထားပြီး 30-100% ပါဝါလှိုင်းလော့ခ်ချခြင်း၏ လိုအပ်ချက်များနှင့် ကိုက်ညီသည့် VBG လှိုင်းအလျား locking ပါရှိပြီး electro-optical ထိရောက်မှုမှာ 41% ဖြစ်သည်။ .LD ကိုယ်ထည်ကို အလူမီနီယမ်အလွိုင်းပစ္စည်းနှင့် အသားညှပ်ပေါင်မုန့်ဖွဲ့စည်းပုံ [5] ဖြင့် ပြုလုပ်ထားသည်။အပေါ်နှင့်အောက် ချစ်ပ်များသည် အာကာသအသုံးပြုမှုကို ပိုမိုကောင်းမွန်စေသည့် ရေအေးချန်နယ်ကို မျှဝေပါသည်။အလင်းအစက်အပြောက်အစီအစဉ်၊ ရောင်စဉ်နှင့် ပါဝါအထွက် (ဖိုင်ဘာရှိပါဝါ) ကို ပုံတွင် ပြထားသည်-

မြင့်(၂)၊
*420W@135μm NA0.22 LD

ကျွန်ုပ်တို့သည် မြင့်မားသောအပူချိန်နှင့် အနိမ့်ပိုင်း တုန်ခါမှုနှင့် တုန်ခါမှုစမ်းသပ်မှုများအတွက် LD 6 ခုကို ရွေးချယ်ထားသည်။စမ်းသပ်မှုဒေတာမှာ အောက်ပါအတိုင်းဖြစ်သည်။

မြင့်(၃)၊
* မြင့်မားသောနှင့်အနိမ့်အပူချိန်သက်ရောက်မှုစမ်းသပ်မှု

မြင့်(၄)၊
* တုန်ခါမှုစမ်းသပ်မှု

1000WLD သည် 3W/mm*mrad@30W ချစ်ပ်နှင့် 220μm NA0.22 ဖိုက်ဘာကို 915nm နှင့် 976nm fiber-coupled 1000W အသီးသီးရရှိကြပြီး electro-optical ထိရောက်မှုသည် > 44% ဖြစ်သည်။LD ကိုယ်ထည်ကိုလည်း အလူမီနီယမ်သတ္တုစပ်ပစ္စည်းဖြင့် ပြုလုပ်ထားသည်။ပိုမိုမြင့်မားသောပါဝါ-ဒြပ်ထုအချိုးကိုလိုက်စားရန်အတွက် LD shell ကိုဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ပုံဆိုင်ရာခိုင်ခံ့မှုကိုသေချာစေသည့်အခြေအနေအောက်တွင်ရိုးရှင်းအောင်ပြုလုပ်ထားသည်။LD အရည်အသွေး၊ အကွက်စီစဉ်မှုနှင့် အထွက်ပါဝါ (ဖိုင်ဘာအတွင်းပါဝါ) တို့မှာ အောက်ပါအတိုင်းဖြစ်သည်။

မြင့်(၅)၊
*1000W@220μm NA0.22 LD

ပန့်ရင်းမြစ်၏ ယုံကြည်စိတ်ချရမှုကို ပိုမိုကောင်းမွန်စေရန်အတွက်၊ coupling end fiber သည် quartz end cap fusion နှင့် cladding light filtering နည်းပညာကို အသုံးပြုထားပြီး၊ ၎င်းသည် pump source အပြင်ဖက်ရှိ ဖိုက်ဘာ၏အပူချိန်ကို အခန်းအပူချိန်နှင့်နီးစေသည်။976nmLDs ခြောက်ခုကို မြင့်မားသော အပူချိန်နိမ့်သော တုန်ခါမှုနှင့် တုန်ခါမှုစမ်းသပ်မှုများအတွက် ရွေးချယ်ထားသည်။စာမေးပွဲရလဒ်များမှာ အောက်ပါအတိုင်းဖြစ်သည်။

မြင့်(၆)၊
* မြင့်မားသောနှင့်အနိမ့်အပူချိန်သက်ရောက်မှုစမ်းသပ်မှု
* မြင့်မားသောနှင့်အနိမ့်အပူချိန်သက်ရောက်မှုစမ်းသပ်မှု

မြင့်(၇)၊
* တုန်ခါမှုစမ်းသပ်မှု

နိဂုံး
တောက်ပမှုမြင့်မားသော output ကိုရရှိခြင်းသည် electro-optical ထိရောက်မှု၏ကုန်ကျစရိတ်ဖြင့်လာသည်၊ ဆိုလိုသည်မှာ၊ အမြင့်ဆုံး output ပါဝါနှင့်အမြင့်ဆုံး electro-optical ထိရောက်မှုကိုတစ်ပြိုင်နက်တည်းမရနိုင်ပါ၊ chip ၏တောက်ပမှုနှင့် coupling ၏ပုံမှန်ကြိမ်နှုန်းဖြင့်ဆုံးဖြတ်သည် ဖိုက်ဘာ။Multi-tube spatial beam နည်းပညာကို ပေါင်းစပ်ထားသော အလင်းအမှောင်နှင့် ထိရောက်မှုတို့သည် တစ်ချိန်တည်းတွင် မအောင်မြင်နိုင်သော ပန်းတိုင်များဖြစ်သည်။electro-optical efficiency နှင့် power ချိန်ခွင်လျှာကို သီးခြားအသုံးချမှုအရ ဆုံးဖြတ်သင့်သည်။

ကိုးကား
[1] Mller Friedrich, Krmer Ria G., Matzdorf Christian, et al, "Yb-doped monolithic single-mode amplifier and oscillator setup" Fiber Lasers XVI: Technology and Systems (2019)။
[2] Gapontsev V၊ Fomin V၊ Ferin A၊ et al၊ "Diffraction Limited Ultra-High-Power Fiber Lasers၊" Advanced Solid-state Photonics (2010)။
[3] Haoxing Lin၊ Li Ni၊ Kun Peng နှင့် et al၊ "တရုတ်ပြည်တွင်း၌ ထုတ်လုပ်သော YDF ဖျင်ဖိုက်ဘာလေဆာသည် ဖိုင်ဘာတစ်ခုတည်းမှ 20kW ထွက်ရှိသည်" ဟု Chinese Journal of Lasers, 48(09)၊(2021)။
[4] Cong Gao၊ Jiangyun Dai၊ Fengyun Li၊ et al၊ "Tandem Pumping အတွက် အိမ်လုပ် 10-kW Ytterbium-Doped Aluminophosphosilicate Fiber"၊ Chinese Journal of Lasers၊ 47(3)၊ (2020)။
[5] Dan Xu၊ Zhijie Guo၊ Tujia Zhang၊ et al၊ "600 W high brightness diode လေဆာစုပ်ထုတ်ခြင်းအရင်းအမြစ်" Spie Laser၊1008603၊(2017)။
[6] Dan Xu၊ Zhijie Guo၊ Di Ma၊ et al၊ "High brightness KW-class direct diode လေဆာ", High-power Diode Laser Technology XVI, High-Power Diode Laser Technology XVI, (2018)။
2003 ခုနှစ်တွင် စတင်တည်ထောင်ခဲ့ပြီး BWT သည် ကမ္ဘာလုံးဆိုင်ရာ လေဆာဖြေရှင်းချက်ဝန်ဆောင်မှုပေးသူဖြစ်သည်။"အိပ်မက်ကိုမောင်းနှင်ပါ" ၏မစ်ရှင်နှင့် "ဆန်းသစ်တီထွင်မှု၏တန်ဖိုးများ" ၏ရည်ရွယ်ချက်ဖြင့် ကုမ္ပဏီသည် ပိုမိုကောင်းမွန်သောလေဆာထုတ်ကုန်များဖန်တီးကာ ကမ္ဘာလုံးဆိုင်ရာဖောက်သည်များအတွက် diode လေဆာများ၊ ဖိုက်ဘာလေဆာများ၊ အလွန်မြန်ဆန်သောလေဆာထုတ်ကုန်များနှင့် ဖြေရှင်းချက်များကို ပေးအပ်ရန် ကတိပြုပါသည်။ယခုအချိန်အထိ BWT လေဆာ ၁၀ သန်းကျော်သည် ကမ္ဘာတစ်ဝှမ်းရှိ နိုင်ငံများနှင့် ဒေသပေါင်း 70 ကျော်တွင် အွန်လိုင်းတွင် တည်ငြိမ်စွာလည်ပတ်နေပါသည်။


စာတိုက်အချိန်- မေ ၁၁-၂၀၂၂